Палеонтология, гормоны

Тестостероновые бивни

Гормоны животных могут рассказать нам об их развитии, размножении, болезнях и стрессах. Муст ― это состояние, в которое периодически впадают самцы слонов, характеризующееся чрезвычайно агрессивным поведением и сопровождающееся значительным повышением уровней репродуктивных гормонов. Американские ученые вместе с коллегами из России, Франции и Нидерландов использовали специальную технику для измерения гормонов в бивнях мамонтов. Они выяснили, что мамонты испытывали муст. Зубы — подходящее место для поиска гормонов, потому что они растут слоями и не так легко разрушаются. Метод поиска гормонов в твердых тканях можно использовать во многих областях, таких как медицина, криминалистика, ветеринария и археология. — Testosterone histories from tusks reveal woolly mammoth musth episodes.

Молекулярная биология

Кишечный L1

С возрастом в клетках человека возникают мутации. Одно из этих изменений вызвано мобильным элементом под названием L1 (long interspersed nuclear element-1). Исследователи из Южной Кореи изучили ДНК 899 клеток 28 человек, чтобы увидеть, как часто L1 вызывал изменения. Ученые обнаружили, что L1 чаще вызывал изменения в клетках толстой кишки и по мере взросления исследуемых. Они также обнаружили, что L1 может вызывать изменения в раннем возрасте и что определенные типы L1 вызывают изменения с большей вероятностью. Также выяснено, что L1 может вызывать изменения, приводящие к раку. — Widespread somatic L1 retrotransposition in normal colorectal epithelium, «Биомолекула»: «Тайны „молекулярных паразитов“, или Как путешествовать по геному».

Клеточная биология

Импорт белков в пероксисомы

Пероксисомы — важные органеллы, которые играют роль в β-окислении жирных кислот и аминокислот. Дисфункция пероксисом может вызывать заболевания. Одним из факторов, который может привести к заболеваниям, является нарушение работы генов, кодирующих белки, участвующих в транспорте в пероксисомы. Недавние исследования канадских и американских ученых показали, что мембранный белок Pex13 подвергается фазовому разделению «жидкость-жидкость» с грузовым белком Pex5. Этот процесс аналогичен тому, который обнаруживается в белках комплекса ядерных пор. Понимание этого процесса поможет лучше понять функцию пероксисом и связанные с их нарушением болезни. — Peroxisome biogenesis initiated by protein phase separation.

Актин, андроген, транскрипция

Рецепторы стероидных гормонов представляют собой лиганд-связывающие факторы транскрипции. Андрогеновый рецептор связывается с андрогенами, опосредуя экспрессию генов, отвечающих за сексуальные, соматические и поведенческие функции. Также этот рецептор принимает участие в развитии патологий — синдрома нечувствительности к андрогенам и рака предстательной железы. Исследователи из Германии обнаружили функциональные мутации в гене DAAM2 у пациентов с синдромом нечувствительности к андрогенам. Было обнаружено, что белка-регулятора DAAM2 много в ядре, что коррелирует с локализацией андрогеновых рецепторов — с ними DAAM2 взаимодействует, образуя при транскрипции актин-зависимые коацерватные капли. DAAM2 полимеризует актин непосредственно в андрогеновых рецепторах, и эта полимеризация приводит к экспрессии простатоспецифического антигена в раковых клетках. Полученные данные раскрывают то, как регулятор DAAM2 контролирует сборку актина в ядре. — Formin-mediated nuclear actin at androgen receptors promotes transcription.

Белок-ниндзя

Эукариотические клетки претерпевают запрограммированную клеточную гибель с помощью различных механизмов, часто приводящих к разрыву плазматической мембраны. Недавние исследования, проведенные европейскими учеными, показали, что белок ниндзюрин-1 (NINJ1) активно опосредует этот процесс. Изучая структуру и механизм NINJ1, исследователи обнаружили, что он образует крупные нитевидные структуры разветвленной формы в мембранах умирающих клеток. Филаменты состоят из плотно упакованных трансмембранных α-спиралей. Филаменты NINJ1 могут закрывать края мембраны и участвовать в разрыве мембраны. В целом, результаты исследований показывают, что NINJ1 — компонент плазматической мембраны эукариот, участвующий в активации клеточной гибели. — Structural basis of NINJ1-mediated plasma membrane rupture in cell death, «Биомолекула»: «Апоптоз, или Путь самурая».

Онкология

Бактерии для защиты от опухолей?

Микроорганизмы играют важную роль в физиологии человека, в том числе и влияют на иммунитет. Европейские ученые обнаружили бактериоспецифические пептиды в глиобластомах. Опухоль-инфильтрирующие лимфоциты слабо распознают эти пептиды. Исследователи показали, что клон CD4+ Т-лимфоцитов распознает пептиды патогенных бактерий, микробиоты кишечника и антигены, связанные с глиобластомой. Эти пептиды стимулируют опухоль-инфильтрирующие лимфоциты и клетки памяти, что свидетельствует об участии бактерий в распознавании опухолевого антигена. Эта идентификация микробных мишеней для опухоль-инфильтрирующих лимфоцитов может натолкнуть на поиск персонализированных стратегий противоопухолевой вакцинации. — Microbial peptides activate tumour-infiltrating lymphocytes in glioblastoma.

Геномика человека

Влияние некодирующих генетических вариантов

Полногеномный поиск ассоциаций (genome-wide association studies, GWAS) помогает идентифицировать варианты генов, связанные с каким-либо заболеваниями. Однако сложно определить, вызывают ли эти варианты заболевание непосредственно — или же просто расположены рядом с соответствующими генами. Большинство вариантов, идентифицированных GWAS, находятся в некодирующих областях, что еще больше затрудняет интерпретацию данных. Новый подход исследователей из США решает эту проблему, используя CRISPR-редактирование для введения вариантов и оценки их влияния на экспрессию генов в отдельных клетках. Исследование проливает свет на генетический вклад в определенные признаки клеток крови. Этот метод позволяет всесторонне охарактеризовать некодирующие варианты и их механизмы, раскрывая их влияние на сложные признаки. — Discovery of target genes and pathways at GWAS loci by pooled single-cell CRISPR screens, «Биомолекула»: «Просто о сложном: CRISPR/​Cas».

Кардиология

Регенерация миокарда

В отличие от млекопитающих, рыбки данио-рерио могут регенерировать сердечную мышцу после повреждения, используя выжившие кардиомиоциты. Исследователи из Нидерландов использовали визуализацию динамики внутриклеточного кальция для изучения созревания клеток. Структура сердечной диады имеет решающее значение для определения того, пролиферируют или созревают клетки. Компонент диады LRRC10 регулирует созревание кардиомиоцитов у рыбок данио-рерио, мышей и человека. Понимание регенерации сердечной мышцы у рыбок данио-рерио может дать представление о том, как создать полностью функциональные кардиомиоциты у людей. — Interplay between calcium and sarcomeres directs cardiomyocyte maturation during regeneration.

Биоинженерия

Замена руки

Кисти рук — важный источник сенсорной информации, необходимой для правильного взаимодействия с окружающей средой. Восстановление чувствительности имеет большое значение для людей с ампутированной рукой. Итальянские и швейцарские ученые нашли способ помочь людям с утраченными конечностями восстановить осязание. Они разработали носимое устройство, которое воспринимает тепловые ощущения. Участники исследования смогли использовать эти тепловые ощущения, чтобы воспринимать и различать разные температуры. Используя это носимое устройство, люди с ампутированной рукой могут вернуть терморецепторные способности руки, что улучшит их качество жизни. — Restoration of natural thermal sensation in upper-limb amputees, «Биомолекула»: «Что такое ней­ро­про­те­зи­ро­ва­ние? Это вредно?».

Эволюция

Гребневики — наши родственники?

Центральный вопрос эволюционной биологии заключается в том, являются ли губки или гребневики сестринской группой для всех других животных. Традиционные подходы не дали однозначного ответа на этот вопрос. Исследователи из США и Австрии проанализировали геномы гребневиков, губок и одноклеточных родственников животных. Древние синтении сохраняются между животными и одноклеточными эукариотами. Губки, билатерии и книдарии имеют общие хромосомные перестройки, что делает гребневиков сестринской группой для всех других животных. Эти открытия имеют важное значение для изучения эволюции животных. — Ancient gene linkages support ctenophores as sister to other animals.

Экология

Страх убивает хищников

В естественных экосистемах крупные хищники контролируют более мелких мезохищников. Мезохищники занимают средний трофический уровень в пищевой сети. Исследование американских зоологов показало, что более мелкие хищники перемещаются в районы с большим влиянием человека в регионах с крупными хищниками, воспринимая людей как меньшую угрозу. В населенных людьми районах более мелкие хищники ищут убежища, но сталкиваются с более высоким уровнем смертности, чем с крупными хищниками. Смертность от антропогенных факторов была более чем в три раза выше, чем от крупных хищников. Это угрожает мезохищникам и нарушает структуру экосистемы. — Fear of large carnivores amplifies human-caused mortality for mesopredators.

Слепые угри

Тайваньские ученые обнаружили новый вид угря, обитающий в пещерах. Новый вид уникален приспособленностью к темноте. У некоторых экземпляров Uropterygius cyamommatus глаза покрыты кожей, тогда как у других глаза сохранены с обеих сторон головы. Многие из почти 300 видов пещерных рыб полностью лишились глаз, но циклопическая природа U. cyamommatus необычна — ученые, по-видимому, фиксируют эволюцию в действии. Много лет назад предкам этих угрей могли быть необходимы глаза, чтобы охотиться и обнаруживать хищников. Но теперь, при отсутствии света, глаза стали ненужным и слишком дорогим приспособлением для организма. Вместо этого угри, вероятно, полагаются на свое обоняние, чтобы определить местонахождение проходящей добычи в их бурной, разбиваемой волнами среде. — This cave-dwelling eel is going blind, by losing one eye at a time.